機械原理複習 題解

2021-07-31 22:53:28 字數 3555 閱讀 3254

一、填空、選擇題(每小題2分,共20分)

1. 基本杆組的自由度應為  c     。

(a) -1; (b) +1; (c) 0 。

2.機構瞬心的數目k與機構的構件數n(含機架)的關係是k=n(n-1)/2 。

3. 圖示正在轉動的軸頸1與軸承2組成轉動副。q為外力(驅動力),摩擦圓的半徑為ρ。則全反力r21應在位置  c   。

4. 螺旋副中的摩擦可簡化為斜面滑塊間的摩擦來研究(如圖示)。放鬆螺旋的工作狀態所對應的情形為  b   。

a)水平力p作為驅動力,正行程; b)軸向力q作為驅動力,反行程;

c)水平力p作為阻力,正行程; d)軸向力q作為阻力,反行程。

5. 只使剛性轉子的 ∑f=0 得到平衡稱靜平衡,此時只需在  1  平衡平面中增減平衡質量;使 ∑f=0 ∑m=0 同時達到平衡稱動平衡,此時至少要在 2 個選定的平衡平面中增減平衡質量,方能解決轉子的不平衡問題。

6. 機器中安裝飛輪的原因,一般是為了調節穩定運轉狀態下機械的週期性速度波動 。

7. 在由若干機器併聯構成的機組中,若這些機器的單機效率均不相同,其中最高效率和最低效率分別為ηmax和ηmin,則機組的總效率η必有如下關係:  d    。

a) η<ηmin; b) η>ηmax; c) ηmin≤η≤ηmax; d) ηmin<η<ηmax。

8. 在設計滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線中,若出現時,會發生從動件運動失真現象。

9.漸開線標準斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是

10. 下面四個機構運動簡圖所示的四個鉸鏈四桿機構,圖 1 是雙曲柄機構。

(1)a; (2)b; (3)c; (4)d。

11. 運動副元素是指兩構件上直接參加接觸而構成運動副的表面。

12. 當兩個構件組成移動副時,其瞬心位於垂直於導路方向的無窮遠處。當兩構件組成純滾動的高副時,其瞬心就在接觸點處  。

當求機構的不通過運動副直接相連的兩構件間的瞬心位置時,可應用三心定理來求。

13. 圖示軸頸1在驅動力矩md作用下等速運轉,q為載荷,圖中半徑為ρ的細線圓為摩擦圓,則軸承2作用到軸頸1上的全反力r21應是圖中所示

的    c 用線。

1)a; 2)b; 3)c; 4)d; 5)e。

14.所謂動態靜力分析是指將慣性力視為一般外加於相應構件上的力,再按靜力分析的方法進行分析的一種力分析方法,它一般適用於高速及重型機械情況。

15. 圖a、b、c中,s為總質心,圖  a  中的轉子具有靜不平衡,圖  b、c    中的轉子是動不平衡。

16. 用飛輪進行調速時,若其它條件不變,則要求的速度不均勻係數越小,飛輪的轉動慣量將越大  ,在滿足同樣的速度不均勻係數條件下,為了減小飛輪的轉動慣量,應將飛輪安裝在高速軸上。

17.當四桿機構的壓力角α=90°時,傳動角等 0° ,該機構處於死點位置。

18.根據機械效率η,判別機械自鎖的條件是  c  。

a)η≥1; b)0<η<1; c) η≤0; d) η=∞。

19.凸輪機構中的壓力角是推桿所受正壓力的方向和推桿受力點的速度方向所夾的銳角。

20. 一對漸開線直齒圓柱齒輪嚙合傳動時,兩輪的節圓總是相切並相互作純滾動的,而兩輪的中心距不一定總等於兩輪的分度圓半徑之和。

二、計算圖示機構的自由度,並正確指定原動件。若有復合鉸鏈、區域性自由度或虛約束,必須指出。

解:n=10(2分);pl=13(2分);ph=2(1分);p'=0(1分);f'=1

f=3n-2pl-ph+p'-f'=3×10-2×13-2+0-1=1

原動件如圖所示。

三、已知曲柄搖桿機構abcd:搖桿lcd=600mm,搖桿擺角φ=60°,行程速度變化係數k=1.4,機架lad=450mm,試用**法設計該機構。

(建議:μl=20:1(mm/mm)

(1)求極位夾角θ:

(2)作圖求解:圖略。

原始資料作圖

輔助圓畫出曲柄中心

曲柄、連桿長度

四、一直動滾子從動件盤形凸輪機構,凸輪逆時針轉動,其運動規律如下表:

已知:r0=40mm,h=20mm,rt=10mm。試繪製:

⑴s-δ線圖;

⑵從動件推程時凸輪輪廓曲線;

⑶推程最大速度處壓力角。(建議:μl=μs=1:1mm/mm,μδ=4°/mm)

解:圖略。

⑴s-δ線圖:推程(2分)、遠休止(1分)、回程(1分)、近休止(1分)

⑵從動件推程時凸輪輪廓曲線:

⑶推程最大速度處壓力角:

五、現有一對漸開線外嚙合直齒圓柱標準齒輪,z1=25,z2=75,m=3mm, α=20, ha*=1,c*=0.25。現裝在中心距a『=152mm的減速箱中。試計算:

(1)標準中心距a;(2)兩齒輪的節圓直徑d、d;(3)小齒輪的基圓直徑db1;(4)大齒輪的齒頂圓直徑da2、小齒輪的齒頂圓直徑da1、;(5)嚙合角α';(6)重合度ε。

重合度ε(作圖略)

六、計算圖示輪系的傳動比i1h,並確定輸出杆h的轉向。已知各輪齒數z1=1,z2=40,z2'=24,z3=72,z3'=18,z4=114,蝸桿左旋,n1轉向如圖示。

解:由方向如圖所示

得:(1分)

**向作圖示)

七、試計算圖示機構的自由度並判定運動是否確定,如有復合鉸鏈、 區域性自由度和虛約束,需明確指出。 畫箭頭的構件為原動件。

解:n=7(2分);pl=9(2分);ph=1(1分);p'=0(1分);f'=1

f=3n-2pl-ph+p'-f'=3×7-2×9-1+0-1=1

f=w=1

故機構的運動確定。

八、用**法設計鉸鏈四桿機構。已知機架lad=46.5mm,連架桿lab=15mm,兩連架桿的對應角位置如圖所示:

φ1=45°,ψ1=50°,φ2=90°,ψ2=82°, φ3=135°,ψ3=113°試求:連桿lbc和另一連架桿lcd的長度。

解: 作圖求解:圖略。

原始資料作圖(1分)

b2(3分)

b1(3分)

c3點(3分)

lbc(2分)

lcd (2分)

九、現有一對漸開線外嚙合直齒圓柱標準齒輪,z1=20,z2=40,m=4mm, α=20, ha*=1,c*=0.25。現裝在中心距a『=125mm的減速箱中。試計算:

(1)標準中心距a;(2)兩齒輪的節圓直徑d、d;(3)小齒輪的基圓直徑db1;(4)大齒輪的齒頂圓直徑da2、小齒輪的齒頂圓直徑da1、;(5)嚙合角α';(6)重合度ε。

重合度ε(作圖略)

十、一偏置直動尖頂從動件盤形凸輪機構,從動件偏於凸輪迴轉中心的右側,凸輪逆時針轉動,其運動規律如下表:

已知:r0=40mm,h=20mm,e=15mm。試繪製:

⑴s-δ線圖;

⑵從動件推程時凸輪輪廓曲線;

⑶推程最大速度處壓力角。(建議:μl=μs=1:1mm/mm,μδ=4°/mm)

⑴s-δ線圖:推程(2分)、遠休止(1分)、回程(1分)、近休止(1分)

⑵從動件推程時凸輪輪廓曲線:

⑶推程最大速度處壓力角:

十一、圖示輪系中,已知z1=z3=z4=z4』=20,z2=80,z5=60,na=1000r/min,求nb的大小及方向。

解:由得: (1分)

方向與反相。

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